三維 GIS 技術應用(yòng)于電力選線是一種什(shén)麽體驗？

發布日期：2019-05-05 23:28 浏覽量：8588

随著(zhe)現代遙感技術的(de)發展、多(duō)樣的(de)遙感圖像數據的(de)出現，使我們能夠很方便地獲取所需要的(de)數據，測繪人(rén)員(yuán)在電腦(nǎo)上看地面模型，就如同從空中看地面一樣的(de)方便直觀，能在較大(dà)範圍内對(duì)路徑方案進行優選，還(hái)能看到線路與各種建築物(wù)及公路、鐵路的(de)相對(duì)關系等，從而獲得(de)傳統選線方法難以達到的(de)效果，降低了(le)測繪人(rén)員(yuán)的(de)勞動強度。

一、三維可(kě)視化(huà)技術

1、數字高(gāo)程模型（DEM）

數字高(gāo)程模型（DEM）是一個(gè)數據集的(de)規則網格節點（x，y）和(hé)高(gāo)度（Z），DEM 是一個(gè)虛拟的(de)地形表示，可(kě)以從等高(gāo)線，坡度圖和(hé)其他(tā)信息，但也(yě)與 DOM 或其他(tā)專題數據疊加，用(yòng)來(lái)分(fēn)析地形相關的(de)應用(yòng)程序，而 DEM 或 DOM 生産基礎數據。

數字高(gāo)程模型DEM可(kě)用(yòng)于繪制坡度、坡度圖、立體透視圖，拍(pāi)攝正面拍(pāi)攝圖像、立體景觀圖和(hé)地圖，作爲國家地理(lǐ)信息的(de)基礎數據，土木(mù)工程，景觀建築和(hé)礦産工程規劃設計。

2、數字正射影(yǐng)像（DOM）

數字正射影(yǐng)像圖（DOM）是一個(gè)數字微分(fēn)糾正和(hé)航空航天照(zhào)片像素拼接，根據一定的(de)圖形範圍裁剪生成數字正射影(yǐng)像圖組。圖像的(de)幾何精度和(hé)圖像特征的(de)地圖也(yě)是一個(gè)特點。

DOM 具有精度高(gāo)，信息豐富等優點，直觀、生動，快(kuài)速訪問，可(kě)以作爲一個(gè)圖分(fēn)析背景的(de)控制信息，并可(kě)提取自然資源和(hé)社會經濟發展的(de)曆史信息或最新信息，爲土地資源調查，災害防治和(hé)國家經濟規劃，等，提供可(kě)靠的(de)依據；并且可(kě)以根據信息，地圖的(de)更新。在其他(tā)數據的(de)準确性、真實性和(hé)完整性的(de)評價中有著(zhe)非常好的(de)作用(yòng)。

因此，圖像處理(lǐ)的(de)幾何處理(lǐ)是遙感信息處理(lǐ)過程中的(de)一個(gè)重要環節。随著(zhe)遙感技術的(de)發展，對(duì)多(duō)源遙感數據的(de)表示、融合、混合像元分(fēn)解和(hé)混合像元的(de)幾何配準和(hé)處理(lǐ)方法提出了(le)許多(duō)理(lǐ)論和(hé)方法。

3、地理(lǐ)信息系統（GIS）

地理(lǐ)信息系統，通(tōng)常被稱爲地理(lǐ)信息系統，這(zhè)種技術通(tōng)常被視爲“3S”技術的(de)重要組成部分(fēn)。此外，地理(lǐ)信息系統通(tōng)常由計算(suàn)機系統、地理(lǐ)數據和(hé)用(yòng)戶系統組成。在該系統中，該技術的(de)應用(yòng)可(kě)以收集，存儲和(hé)管理(lǐ)。

此外，地理(lǐ)信息系統在城(chéng)市線路選擇工作中的(de)應用(yòng)，可(kě)以爲城(chéng)市線路的(de)選線工作提供足夠的(de)支持，并能提供更準确的(de)數據和(hé)測量結果。

二、三維 GIS 技術在電力選線中的(de)應用(yòng)

三維 GIS 相對(duì)二維 GIS 對(duì)數據的(de)表現更客觀實際，空間信息的(de)展示更爲直觀，能将抽象難懂(dǒng)的(de)空間信息可(kě)視化(huà)和(hé)直觀化(huà)。三維 GIS 多(duō)維度空間分(fēn)析功能更加強大(dà)。空間信息的(de)分(fēn)析過程，往往是複雜(zá)、動态和(hé)抽象的(de)，在數量繁多(duō)、關系複雜(zá)的(de)空間信息面前，二維 GIS 的(de)空間分(fēn)析功能常具有一定的(de)局限性。

GIS 的(de)優勢在于可(kě)以提供廣域範圍的(de)數據表現，三維 GIS 的(de)優勢在于可(kě)以模拟真三維的(de)場(chǎng)景表現事物(wù)的(de)空間分(fēn)布。特高(gāo)壓電力線路跨越線路距離長(cháng)，通(tōng)過地區(qū)的(de)地理(lǐ)環境比較複雜(zá)，在特高(gāo)壓線路的(de)運行維護中應用(yòng)三維 GIS 技術可(kě)以實現空間信息可(kě)視化(huà)和(hé)直觀化(huà)，并實施一些相應的(de)管理(lǐ)手段。

1、基礎地理(lǐ)數據

線路三維可(kě)視化(huà)輔助設計系統不僅要對(duì)電力傳輸和(hé)改造設備的(de)坐(zuò)标、高(gāo)程信息，還(hái)要有形狀空間和(hé)屬性信息的(de)設備。傳輸數據包括電廠升壓站、變電所、設備數據等。電廠升壓站名稱、類型、目的(de)、電廠的(de)位置、三維模型、經緯度坐(zuò)标和(hé)高(gāo)程。

對(duì)于地圖數據線的(de)完成，通(tōng)過現場(chǎng)數據采集，采用(yòng)手持全球定位系統采集框架，塔坐(zuò)标，因爲這(zhè)種方法耗時(shí)，也(yě)不能直接接入塔高(gāo)和(hé)電線等屬性信息，因此不建議(yì)在設計院大(dà)面積推廣。

2、直觀還(hái)原真實三維地形地貌

選線平台實現了(le)海量 DEM、DOM 和(hé)矢量數據的(de)叠加、大(dà)區(qū)域的(de)無縫漫遊、無級縮放，以簡單實用(yòng)的(de)分(fēn)屏顯示二、三維聯動操作，直觀真實地還(hái)原三維地形地貌。

選線平台可(kě)以在三維地形上模拟線路走向與塔位，進行集成化(huà)的(de)三維漫遊與量測操作，極大(dà)地方便了(le)選線人(rén)員(yuán)進行路徑優化(huà)調整，從而大(dà)大(dà)提高(gāo)了(le)選線精度和(hé)效率。

3、輔助功能

設計人(rén)員(yuán)還(hái)可(kě)以利用(yòng)選線平台随時(shí)查看和(hé)比較線路的(de)平斷面，進行杆塔預排位等。平斷面和(hé)預排位數據可(kě)直接用(yòng)于排杆軟件，進行手動與自動排杆，便于備選設計方案進行杆塔排位的(de)統計，進行優化(huà)方案比選，提供可(kě)靠的(de)輔助決策，綜合統計分(fēn)析，爲管理(lǐ)決策人(rén)員(yuán)提供依據，同時(shí)，平斷面數據能夠輸出其他(tā)排杆軟件所需的(de)格式。

在設計過程中，外業調繪勘察是必不可(kě)少的(de)環節，選線平台可(kě)以方便的(de)定義調繪圖的(de)範圍，分(fēn)層控制圖紙，将影(yǐng)像、矢量、等高(gāo)線等信息輸出到統一的(de)調繪圖數據庫中，利用(yòng)調繪圖編輯軟件提供的(de)強大(dà)圖表輸出功能，按指定比例輸出影(yǐng)像文件，直接進行打印輸出。

4、貼合設計需求的(de)專業功能

該平台提供了(le)高(gāo)度的(de)集成度，簡單易用(yòng)，優化(huà)了(le)選線工具。新線路設計，實時(shí)顯示角點、累距離、角度，并實時(shí)顯示設計線高(gāo)程樣線，爲設計人(rén)員(yuán)提供參考和(hé)幫助，以擴展現有線路，在現有線路上任意連接、添加、删除、修改角。

根據項目的(de)不同部分(fēn)，由不同的(de)設計人(rén)員(yuán)進行電路設計，将設計結果中的(de)每一部分(fēn)都彙總成工程成果，大(dà)大(dà)提高(gāo)了(le)工作效率，縮短了(le)工期。

5、機載激光(guāng)雷達數據

在構建輸電線路三維場(chǎng)景中需要對(duì)鐵塔、間隔棒、房(fáng)屋、樹木(mù)、跨越線等對(duì)象進行三維建模，使用(yòng)三維建模工具進行建模，以 3DS 文件格式存儲後可(kě)以導入系統的(de)三維模型庫中作爲數據支持。

三維模型庫中的(de)模型可(kě)和(hé)系統中的(de)對(duì)象進行匹對(duì)，并在三維場(chǎng)景下(xià)顯示。如線路上的(de)杆塔可(kě)以通(tōng)過杆塔型号與模型庫的(de)鐵塔模型進行匹對(duì)，也(yě)可(kě)以手工修改線路杆塔與鐵塔模型的(de)對(duì)應關系。

在三維場(chǎng)景中，能流暢地進行浏覽、漫遊、縮放、旋轉、飛(fēi)行等等基本操作，并能任意定位到杆塔、跨越物(wù)、房(fáng)屋的(de)三維模型上，并自由旋轉多(duō)視角觀察指定杆塔、跨越物(wù)、房(fáng)屋等。

在三維線路場(chǎng)景中，可(kě)清晰的(de)掌握工程線路經過地區(qū)的(de)主要交叉跨越，彌補了(le)傳統二維地形圖進行線路選線的(de)不足，對(duì)線路的(de)排塔定位起到了(le)重要的(de)參考作用(yòng)。三維 GIS 選線平台可(kě)使設計人(rén)員(yuán)内業作業效率大(dà)幅提高(gāo)，有利于提高(gāo)設計質量，保障工程技術指标的(de)落實。